Multifocale Glazen - Essilor Academy

OP

TIEK

FILE

MU

LTIF

OCA

LEG

LAZE

NOPTIEK FILE

MultifocaleGlazen

Copyright © 2006 ESSILOR ACADEMY EUROPE, 13 rue Moreau, 75012 Paris, France - All rights reserved – Do not copy or distribute.

ISBN 979-10-90678-05-7

AuthorDominique Meslin

Essilor Academy Europe

GENERAL CONDITIONS OF USEof the

Essilor Academy Europe Publications ESSILOR ACADEMY EUROPE ACADEMY EUROPE has developed a Publication called

“Progressive Lenses”

Copyright © 2006 ESSILOR ACADEMY EUROPE, 13 rue Moreau, 75012 Paris, France All rights reserved – Do not copy or distribute

(hereinafter the “Publication”)

1. The Publication and all its content is the property of ESSILOR ACADEMY EUROPE, its affiliates, or other third parties holding the relevant right (“Licensors”) and is protected by copyright, trademark and other intellectual property laws. No right or licence can be granted for any of the aforementioned elements without the written agreement of ESSILOR ACADEMY EUROPE, its affiliates or Licensors. Although ESSILOR ACADEMY EUROPE makes the Publication information freely accessible, ESSILOR ACADEMY EUROPE does not intend to give up its rights, or anyone else’s rights, to the Publication and any materials appearing therein.

2. ESSILOR ACADEMY EUROPE accepts to grant a non exclusive, non transferable license to use the Publication upon the General Conditions set forth hereinafter to the Licensee, provided that such Licensee has :

a. recorded its name, e-mail address and other personal details and b. has hereby expressly accepted the present General Conditions of Use, as a condition precedent to downloading the Publication on ESSILOR ACADEMY EUROPE web site.

3. The Licensee acknowledges that ownership of and title in and all intellectual property rights in the Publication are and shall remain in ESSILOR ACADEMY EUROPE its affiliates or Licensors. The Licensee acquires only the right to use the Publication and does not acquire any ownership rights or title in or to the Publication and any materials appearing therein.

4. The reproduction or downloading of the Publication is authorised solely for informational purpose in the context of personal and private use; any reproduction and use of copies made for any other purpose is expressly prohibited.

5. The Licensee may not reproduce the Publication or any part thereof without ESSILOR ACADEMY EUROPE’s consent. The Licensee

may not use any trademark, service mark or other intellectual property appearing in the Publication, or frame or incorporate into another document or other medium any of the content of the Publication, without the prior written consent of ESSILOR ACADEMY EUROPE.

6. The Licensee is not authorised to modify the Publication without ESSILOR ACADEMY EUROPE’s prior written approval.

7. The Licensee shall not copy nor translate in whole or in part the content of the Publication without the express written consent of ESSILOR ACADEMY EUROPE.

8. The Licensee shall not remove any proprietary, copyright or trademark legend from the Publication.

9. As a condition for the use of the Publication, the Licensee war-rants to ESSILOR ACADEMY EUROPE that he/she will not use the Publication for any purpose that is unlawful or prohibited by these terms, conditions and notices.

10. The Publication is provided on an “As Is basis”: a. The Licensee acknowledges that no representation or warranty, express or implied, is made by ESSILOR ACADEMY EUROPE with respect to the truth, accuracy, sufficiency, absence of defect or infringement of third parties rights, completeness or reasonable-ness of the Information displayed in the Publicationb. If the Licensee is dissatisfied with any of the contents of the Publication, or any of these terms of use, the Licensee’s sole and exclusive remedy is to discontinue using the Publication.

11. APPLICABLE LAWTHESE GENERAL CONDITIONS OF USE ARE GOVERNED BY, INTERPRETED AND CONSTRUED IN ACCORDANCE WITH THE LAWS OF FRANCE, BY THE FRENCH COURTS ATTACHED TO THE PARIS COURT OF APPEAL.

IF YOU WISH TO ORDER A PRINTED VERSION OF THIS FILE

www.essiloracademy.eu

C l i c k H e r e


Inleiding p.5

Het multifocale glasconceptHet basisprincipe van het multifocale glas p.6

Voordelen van multifocale glazen p.8

Fysiologie van het oog en multifocale glazen Centraal zicht p.9

Perifeer zicht p.10

Binoculair zicht p.11

Ontwikkeling van multifocale glazen Principe van het ontwerpen van brillenglazen p.12

Het ontwerpen van multifocale glazen p.14

Beschrijving en controle van multifocale glazen Grafische voorstelling van multifocale glazen p.17

Meting en controle van multifocale glazen p.19

Productie van multifocale glazen Productie van multifocale glasoppervlakken p.22

Optimalisatie van de geometrie van afgewerkte multifocale glazen p.23

Geschiedenis van het multifocale glas 1e generatie: het “eerste” multifocale glas p.25

2e generatie: het multifocale glas met “optische moduleerbaarheid" p.26

3e generatie: het “multi-design” multifocale glas p.27

4e generatie: het multifocale glas met “natuurlijk zicht” p.28

5e generatie: het multifocale glas met het “brede gezichtsveld" p.31

6e generatie: het multifocale glas met “High Resolution Vision” p.34

Een nieuwe dimensie:

het "gepersonaliseerde" multifocale brillenglas p.37

Conclusie p.39

6

2

1A

B

A

B

C

A

B

3

4A

B

5A

B

Inhoudsopgave

Mul

tifo

cale

Gla

zen

3

Inhoudsopgave p.3

Inho

udso

pgav

e


40P-INT QUADRI COMMUN Anglais:40P-ESSILOR 3/10/08 10:20


Mul

tifo

cale

Gla

zen

Inle

idin

g

Inleiding

5

Sinds de introductie van het eerste multifocale glas doorEssilor in 1959, hebben multifocale glazen zich wereld-wijd ontwikkeld tot de beste oplossing voor het corrige-ren van presbyopie. Doordat dit glastype goed en com-fortabel zicht biedt op alle afstanden, heeft het in deloop der tijd de plaats van het bifocale glas overgeno-men. Tegenwoordig worden multifocale brillenglazen ooksteeds vaker verkozen boven eenvoudige leesbrillen metenkelvoudige glazen.

Op dit moment is wereldwijd één op de vier mensenpresbyoop. Dit zijn meer dan 1,5 miljard mensen.Minder dan de helft van deze presbyopen heeft een cor-rectie. Ruim 25% van deze gecorrigeerde presbyopendraagt multifocale glazen, minder dan 25% draagt bifo-cale glazen en ongeveer 50% draagt unifocale brillengla-zen. Het percentage dragers van multifocale glazen ver-schilt heel erg per land, maar neemt overal sterk toe.

Door de verwachte groei van de bevolking, en de toene-mende vergrijzing, zal het aantal presbyopen de komen-de jaren enorm toenemen. De markt voor correctiegla-zen ten behoeve van presbyopie zal blijven groeien. Ookde vervanging van bifocale en unifocale glazen door mul-tifocale glazen zal doorzetten. Mede daarom hebbenmultifocale glazen een gouden toekomst.

In deze uitgave van Essilor’s Optiek files worden de tech-nische en fysiologische concepten uiteengezet, die tengrondslag liggen aan het ontwerpen van multifocale gla-zen. De technologische ontwikkelingen worden vanaf heteerste multifocale glas tot en met de meest recente inno-vaties uitvoerig beschreven.

Fig. 1 : Presbyopen: een groeiende populatie


6

Gla

scon

cept

1.Glasconcept

Mul

tifo

cale

Gla

zen

1

Een multifocaal glas is een glas waarvan de sterkte,vanuit het bovenste naar het onderste gedeelte van hetglas, geleidelijk toeneemt. Het bovenste gedeelte is be-stemd voor het kijken in de verte en het onderstegedeelte voor het kijken op korte afstanden. Deze sterk-tetoename (progressie) komt tot stand door een geleide-lijke verandering in de kromming van één of beide gla-soppervlakken. Hiernaast ziet u een uitleg over de wer-king van multifocale glazen in vergelijking met die vanunifocale en bifocale glazen.

Een unifocaal leesglas bestaat uit een voorvlak met éénkromming en een achtervlak met één kromming. Hetverschil tussen deze 2 krommingen bepaalt de correctie-waarde, die uitsluitend een correctie biedt voor het zienop korte afstanden (figuur 2a). Als de brildrager in deverte kijkt, heeft hij een minder scherp zicht. Bovendienlevert dit glas, afhankelijk van het accommodatievermo-gen van de brildrager, geen specifieke correctie voor alletussenliggende afstanden (figuur 3a).

Een bifocaal glas bestaat uit één oppervlak met tweeverschillende krommingen, die middels een duidelijkzichtbare scheidingslijn van elkaar gescheiden zijn, éneen tweede oppervlak met één kromming (figuur 2b).Figuur 3b toont een voorbeeld van iemand met een rest-accommodatie van 1.50 D, die een bifocaal glas draagtmet additie +2.00 D. Hier dient te worden opgemerktdat er op de tussenliggende afstanden, van 50cm tot enmet 67cm (armlengte), géén scherp gezichtsveld voor-handen is.

In een multifocaal glas loopt de kromming geleidelijk optussen het gedeelte voor het veraf zien en het gedeeltevoor het nabijzien. Hierdoor is ook helder zicht voorhan-den op alle tussenliggende afstanden. Dit effect wordtbereikt door een opeenvolging van horizontale krommin-gen die zonder zichtbare scheidingslijnen van boven, viaeen tussengebied, naar beneden in kromming toenemen(figuur 2c). De drager beschikt zo over scherp zicht vanveraf tot dichtbij (figuur 3c).

A Het basisprincipe van het multifocale glas

Fig. 2a : Unifocaal glas

Fig. 2b : Bifocaal glas

Fig. 2c : Multifocaal glas

van het multifocale glas

Fig. 2 : basisprincipe van de ontwikkeling van brillenglazen


7

Mul

tifo

cale

Gla

zen

Gla

scon

cept

Fig. 3a : Unifocaal, sterkte +2.00D

Fig. 3b : Bifocaal met additie +2.00D

Fig. 3c : Multifocaal met additie +2.00D

1

accommodatietraject

accommodatietraject

accommodatietraject

accommodatietraject

accommodatietraject

accommodatietraject

T U S S E N A F S TA N D



V E R A F

V E R A F

V E R A F

D I C H T B I J

D I C H T B I J

D I C H T B I J

Fig. 3 : Beschikbaar gezichtsveld met:


Ten opzichte van unifocale en bifocale glazen bieden multi-focale glazen de volgende voordelen voor het corrigerenvan presbyopie:

Een scherp gezichtsveld voor alle afstanden van veraf totdichtbij. Bij het unifocale glas is het gezichtsveld beperkttot uitsluitend scherp zicht voor nabijafstanden. Bij het bifo-cale glas worden twee aparte gezichtsvelden gecreëerd,één met scherp zicht voor veraf en één met scherp zichtvoor dichtbij.

Een optimaal kijkcomfort op de tussenliggende afstanden(50cm tot 1,50m). Het multifocale glas is het enige glas,dat speciaal is ontworpen om ook het zien op de tussenlig-gende afstanden mogelijk te maken. In de beginfase van depresbyopie, bij addities kleiner dan 1.50 D, zien de mees-te dragers van unifocale en bifocale glazen ook nog scherpop deze tussenafstanden. Een lage additie en het natuur-lijke accommodatievermogen blijken voldoende om scherpte zien op alle tussenliggende en nabij gelegen afstanden.Als de presbyopie echter toeneemt, bij addities groter dan2.00 D, is scherp zicht op de tussenliggende afstanden nietmeer mogelijk. Het accommodatievermogen is dan te zwakgeworden om zonder additionele correctie scherp te kun-nen stellen voor deze specifieke tussenafstanden. Alleenmet een multifocaal glas is het zichtcomfort op de tussen-liggende afstanden gewaarborgd.

Permanente accommodatieondersteuning, aangepast aande kijkafstand.Tijdens het scherpstellen met een multifo-caal glas vindt het oog de benodigde sterkte die in verhou-ding is met de gewenste kijkafstand. In een unifocaal glaswordt de accommodatie alleen gecompenseerd voor hetnabijzien. In een bifocaal glas is er sprake van een abrupteaccommodatieovergang als men de blik van veraf naardichtbij wisselt.

Een permanente ruimtelijke waarneming door de geleide-lijke sterkteveranderingen in alle richtingen. Een unifocaalglas maakt een reële ruimtelijke waarneming van de omge-ving onmogelijk, omdat het scherpe zicht wordt beperkt totde nabije omgeving. Het bifocale glas verdeelt de ruimte-lijke waarneming in tweeën en wordt hierdoor vervormd: dehorizontale en verticale lijnen lijken door een beeldspronggebroken. Er is sprake van een hinderlijke overgang op degrensgebieden van de 2 afzonderlijke sterktes.

8

Gla

scon

cept

Mul

tifo

cale

Gla

zen

1

B Voordelen van multifocale glazen

Fig. 4 : Zicht op tussenliggende afstanden

a) Door het vertedeelvan een bifocaalglas.

b) Door het leesdeelvan een bifocaalglas

c) Door de tussenzonevan een multifocaalglas

Beperkingen van multifocale glazen:Hoewel multifocale glazen vele voordelen bieden, kennen zij ookeen aantal beperkingen. Volgens de natuurkundige wetten is hetnamelijk zo, dat er als gevolg van de onafgebroken krommingver-schillen in het glasoppervlak onherroepelijk optische aberratiesontstaan. Daarom hebben alle multifocale glazen ongewenste sfe-rische en cilindrische afwijkingen in de zijwaartse zones. Het is dekunst van de ontwerpers om deze optische aberraties zo goedmogelijk te controleren en te beheersen. Dankzij verregaandeinzichten en geavanceerde calculaties wordt het glasontwerp zooptimaal mogelijk afgestemd op de fysiologie van het oog.


Dit komt overeen met de kijkzones in het glas die speci-fiek worden gebruikt voor het nauwkeurig en gede-tailleerd scherp zien. Deze zones in het glas moeten daar-om een perfecte beeldkwaliteit bieden.

Accommodatie, lichaamshouding en bewegingen van deogenDe natuurlijke lichaamshouding van de drager, in het bij-zonder van zijn hoofd, bepaalt de beweging van de ogentussen het vertezicht en het nabijzicht. De optimale leng-te van de progressieve zone is hierop afgestemd.Bovendien bepaalt de coördinatie van lichaams-, hoofd-en oogbewegingen de noodzakelijke positie van degewenste sterkte op elk punt binnen de progressievezone.

Oog- en hoofdbewegingen Op dezelfde manier bepaalt de natuurlijke coördinatievan de oog- en hoofdbewegingen in horizontale richtingde benodigde kijkzone in het glas. Het is mogelijk debreedte van deze kijkzone te bepalen die onder normalefysiologische omstandigheden voor het centrale zichtwordt gebruikt (over het algemeen minder dan 15°).

GezichtsscherpteDe gezichtsscherpte van de brildrager moet in het cen-trale deel van het glas zoveel mogelijk worden gewaar-borgd. De aberraties worden naar de perifere gedeeltesvan het glas verplaatst en zo tot een minimum beperkt.

Mul

tifo

cale

Gla

zen

2.Fysiologie

9

Fysi

olog

ie2

Het multifocale glas heeft een dubbele taak: enerzijds het herstellen van scherp zicht op alle afstanden, anderzijds maghet de fysiologische aspecten van het centrale, het perifere en het binoculaire zien niet verstoren.

A Het centrale zicht

Fig. 5 : Progressie van de sterkte in relatie tot degewenste kijkafstand en de houding van hethoofd en van de ogen

Fig. 6 : Oog- en hoofdcoördinatie en breedte vanhet gezichtsveld

van het oog en progressieve glazen


10

Fysi

olog

ieM

ulti

foca

le G

laze

n2

Dit betreft de visuele waarneming gezien door de peri-fere zone van de retina. Met de retinagebieden die naastde macula liggen, zien we objecten niet scherp, maardesondanks kunnen we er wel vormen en bewegingenmee waarnemen. En daarom nemen we juist met dezedelen van de retina onze positie in een ruimte waar.

Waarneming van vormen Deze waarneming wordt verkregen in de periferie van deretina en wordt direct beïnvloed door de prismatischeeffecten die door het multifocale glasoppervlak wordenveroorzaakt. Afhankelijk van de richting en de omvangvan deze prismatische effecten, kan de drager horizon-tale en verticale lijnen vertekend waarnemen. Hierdoorwordt het zichtcomfort aanzienlijk minder.

Waarneming van bewegingenBewegingen worden door de gehele retina waargeno-men, en deze blijkt in de regel erg gevoelig voor bewe-gingen. De omvang van prismatische effecten moet danook zo gering mogelijk zijn en zo gelijkmatig mogelijkworden verdeeld over het totale glasoppervlak. Alleendan zal de brildrager een comfortabel dynamisch zichtbehouden.

B Perifeer zicht

Fig. 7 : Waarneming van vormen en bewegingendoor een multifocaal glas


Fysi

olog

ieM

ulti

foca

le G

laze

n

11

Binoculair zicht omvat de simultane waarneming, debereikte fusie van de beelden en de stereoscopischepositie in de ruimte. Met een multifocaal glas wordt dekwaliteit van het binoculaire zicht bepaald door de matewaarin een natuurlijke fusie wordt gerealiseerd, geziendoor beide ogen.

Motorische fusieDe ogen van de drager convergeren van nature op hetmoment dat hij zich richt op het nabijzien. De progressievan de sterkte moet zodanig in het glas worden geposi-tioneerd, dat het convergentietraject in nasale richtingwordt gevolgd. Om de motorische fusie van beelden teoptimaliseren, moeten de verticale prismatische effectenvoor alle paren van corresponderende punten van zowelhet rechter als het linker glas zo gelijkmatig mogelijk zijn.

Sensorische fusieOm een optimale fusie te bereiken, moeten de beeldendie in beide ogen op de retina worden gevormd zo gelijk-matig mogelijk zijn in alle kijkrichtingen. Daarom moetende optische eigenschappen met betrekking tot sterkteen astigmatisme, in de corresponderende punten vanhet rechter en het linker glas, zo veel mogelijk gelijk-waardig zijn. De asymmetrische vormgeving van progres-sieve glasontwerpen is om die reden erg belangrijk. Debeide zijden van de schuine convergentielijn, waarlangsde progressieve zone wordt opgebouwd, worden zoveelmogelijk symmetrisch ontworpen. Dit maakt het moge-lijk de visuele waarnemingen tijdens zijdelingse bewegin-gen van de ogen te handhaven.

C Binoculair zicht

Fig. 8 : Binoculair zicht met multifocale glazen

De fysiologische criteria voor de bepaling van multifocale glazen kunnen op twee manieren worden benaderd: - of via de bepaling van de gemiddelde kijkbehoeften van een grote groep presbyopen en deze verwerken in “uni-

versele” multifocale glasdesigns,- of door het in kaart brengen van specifieke individuele kijkbehoeften en deze te verwerken in een gepersonaliseerd

multifocaal glasdesign.Beide benaderingen, tegenovergesteld maar tevens complementair aan elkaar, liggen ten grondslag aan de 2 grote categorieën multifocale glazen die tegenwoordig beschikbaar zijn, te weten de “universele” multifocale glazen engepersonaliseerde multifocale glazen.

2


1) Het brillenglas als optisch systeem

Een brillenglas is een optisch systeem dat is ontwikkeldom het beeld van objecten buiten ons oog bewust te hel-pen verleggen, zodat deze beelden precies in het vlakvan het punctum remotum van het oog worden gepro-jecteerd. Dit abstract komvormig vlak is de optische over-eenkomstige weergave van de retina van een oog inbeweging, zonder accommodatie. Het beeld datgevormd wordt, is over het algemeen een vage vlek en

geen duidelijk punt, dit vanwege de invloed van allerleiaberraties van het glas. Om de kwaliteit van het beeldvan een willekeurig object te meten “stuurt” de glasont-werper een hoeveelheid lichtstralen, afkomstig van hetobject, en meet hoe die worden afgebogen door het glas.Vervolgens berekent hij de afwijkende positie van dezestralen op het komvormig vlak. De kwaliteit van hetbeeld wordt bepaald door de diameter van de vage vlekdie is gecreëerd op het vlak. De ontwerper probeert dekwaliteit van dat beeld te verbeteren door, binnen demogelijkheden, de optische aberraties van het glas tebeheersen en zo te minimaliseren.

Vervolgens zijn de ontwerpers geïnteresseerd in de kwa-liteit van het beeld dat gevormd wordt op de retina.Daartoe moet een model van het optische systeem, be-staande uit het glas en het oog, bepaald worden. Terwijlalle eigenschappen van het glas bekend zijn, zijn die vanhet oog veel moeilijker te bepalen. Het is dan ook nodigom de verschillende sterktes van de cornea en deooglens te kennen. Daarnaast is de relatieve positione-ring van het oog (lengte van de oogkamers en van hetoog) en de brekingsindices van de verschillende door-zichtige oogmedia van belang. Daarvoor worden model-len van ogen gebruikt die representatief zijn voor hetgemiddelde van een groep personen met een gelijklui-dende correctie. Verder zijn ook de gegevens over depositie en de plaatsing van het glas voor het oog nood-zakelijk voor de juiste calculaties. Hierbij denkend aan dehoornvliesafstand, inclinatiehoek en de doorbuiging vanhet montuur.

Op deze wijze is het mogelijk het optische systeem, datwordt gevormd door het brillenglas en het oog, te analy-seren, en de optische eigenschappen van het glas hieropoptimaal af te stemmen.

3.Ontwikkeling

A Principe van het ontwerpen van brillenglazen

Fig. 9 : Beeldvorming in het vlak van het punctum remotum

Fig. 11 : Berekening van het beeld

12

Mul

tifo

cale

Gla

zen

3

van multifocale glazen

Fig. 10 : Model oog & glas Q'

4

2

0

-2

-4

-3

30

3

0

0 4-4

Optische as

Objectpunt

Beeldpunt

Breking van een lichtbundel door een eenvoudig oppervlak(Wet van Snell-Descartes)

Topografisch profiel vande gevormde afbeelding

Diagram van beeldpunten

Ont

wik

kelin

g


13

Mul

tifo

cale

Gla

zen

3

2) De technologie van het golffront:

Deze technologie analyseert de golffronten van de licht-bundels die het glas passeren. Het principe is, om dezelichtgolffronten voor elke kijkrichting een zo gelijkmatigmogelijke vorm te laten behouden, voordat deze het oogvia de pupil binnenvallen. In de praktijk komt het er opneer dat de golf wordt opgedeeld in een aantal elemen-taire golven: de eerste golven komen overeen met derefractie van de drager en de volgende met de optischeaberraties (zie figuur 12). Het oppervlak van het glaswordt vervolgens zo berekend dat de aberraties wordengeminimaliseerd en goed beheersbaar blijven, rekeninghoudend met de fysiologische kijkbehoeften van de dra-gers. Deze technologie is voor het eerst toegepast in deontwikkeling van Varilux Physio (zie verder).

3) Optimalisatiesoftware en de “performance” functie

De ontwikkeling van geoptimaliseerde optische sys-temen doorloopt meerdere fasen. Over het algemeenwordt gebruik gemaakt van optimalisatiesoftware en ishet een steeds terugkerend proces. In eerste instantieworden een basis optisch systeem en een performancefunctie gedefinieerd om de globale score van het op-tische systeem vast te leggen. Na de evaluatie van heteerste optische systeem, berekent de optimalisatiesoft-ware de nieuwe parameters van een verbeterd optischsysteem. Dit proces wordt herhaald totdat een optischsysteem met optimale eigenschappen wordt bereikt. De performance functie is een getal, in feite een rap-portcijfer dat aan het glas wordt toegekend. Een grootaantal punten op het glas wordt in beschouwing geno-men. Op elk van deze punten wordt aan elke optischeeigenschap (sterkte, astigmatisme, prismatische effec-ten), inclusief de resultanten hiervan, een streefgetal toe-gekend dat vermenigvuldigd wordt met een bepaaldewegingsfactor. De waarde van de performance functiewordt berekend op elk punt in het glas door de gewogensom van de kwadratische verschillen tussen de gewensteoptische eigenschappen Tj en de eigenschappen Aj vanhet systeem. De globale score van het glas wordt vervol-gens berekend door de gewogen som van de waardenvan de performance functie berekend op alle punten vanhet glas, volgens de volgende formule:

Performance functie =

Definities:Pi is de “weging” toegekend aan punt iWj is de “weging” toegekend aan de optische eigenschap jTj is de streefwaarde van de optische eigenschap jAj is de huidige waarde van de optische eigenschap j

De performance functie is een berekeningsmethode dieregelmatig wordt gebruikt voor het definiëren van syste-men met veel en soms tegenstrijdige beperkingen. Bij detoepassing op brillenglazen, maakt deze functie hetmogelijk een relatie te leggen tussen de fysiologischekijkbehoeften en de berekening van de glazen.

a) Golffront

b) Decompositie van een golffront

Fig. 12 : Golffronttechnologie:

�Pi. �wj.(Tj_ Aj)2

i=m

i=1

j=n

j=1

Prisma Prisma

Astigmatisme Astigmatisme

Secundairastigmatisme

Secundairastigmatisme

Sferischeaberratie

Sterkteafwijking

Trefoil Trefoil

Tetrafoil Tetrafoil

Verticale coma Horizontale coma

Ont

wik

kelin

g


1) Specifieke optische vereisten van een multifo-caal glas

De optische eigenschappen van een multifocaal glasworden met behulp van klinische experimenten bepaald.Het uiteindelijke doel is de optimale afstemming van hetglas op de visuele fysiologie en de lichaamshouding vande drager. Deze optische eigenschappen kunnen wordenonderverdeeld in twee categorieën: - eigenschappen die duidelijk vastgestelde waarden

moeten respecteren.- eigenschappen die onder een bepaalde drempelwaar-

de moeten blijven.

a) Vereisten ten aanzien van de progressieve zone

De belangrijkste functie van een multifocaal glas is hetherstellen van scherp zicht voor de tussenliggendeafstanden en nabij, met behoud van een scherp verte-zicht. De ontwerpers moeten de verte- en nabijsterktestrikt respecteren, maar wat de opbouw van de progres-sieve zone betreft, hebben ze meer mogelijkheden. Inhet bijzonder:

- De hoogtepositionering in de progressieve zone. Fysiologische aspecten zoals de spanning van de oogspie-ren of de begrensde binoculaire fusie bij blik naar beneden,pleiten voor een hoge positie van de leeszone in het glas.Dat wordt bereikt door een relatief korte progressieve zone,waardoor er helaas secundair wel meer perifere aberratiesoptreden. We vinden een goed compromis door de opti-male zone voor nabij zo te plaatsen dat deze met een neer-waartse blik van ca. 25° kan worden bereikt.

B Het ontwerpen van multifocale glazen

14

Mul

tifo

cale

Gla

zen

3

Fig. 13 : Optimalisatiesoftware

Isometrische kaart van het oorspron-kelijke te optimaliseren glas

Isometrische kaart van hetgeoptimaliseerde glas

Software

Performance functie

- Het profiel van de progressieve zone. Het verloop van progressieve zone moet de drager instaat stellen alles comfortabel te overzien zonder ver-moeiende compenserende verticale hoofdbewegingen.Dit wordt bereikt door het profiel van de progressievezone zodanig te definiëren, dat deze aansluit op de rela-tie tussen de natuurlijke verticale oogbewegingen en depositionering van te lezen objecten en materialen.

- Horizontale positionering van de nabijzone. Deze moet worden aangepast aan de natuurlijke conver-gentie van de ogen, en aan de waarden van de additie envertecorrectie. De mate waarin de nabijzone gedecen-treerd geplaatst wordt, wordt bepaald door de natuurlijkeconvergentie tijdens het lezen en de gemiddelde leesaf-stand. Omdat de gezichtsscherpte van gevorderde pres-byopen in de regel daalt naarmate men ouder wordt, hou-den zij het leeswerk dichterbij dan de beginners. Hierdoorontstaat een extra vergrotend effect. De nabijzone wordtdaarom telkens iets verder naar binnen geplaatst naarma-te de additie in waarde toeneemt. Bovendien kunnen erdankzij de vertecorrectie prismatische effecten ontstaandie het noodzakelijk maken om de positie van de nabijzo-ne in het glas aan te passen. De nabijzone moet daarommeer naar binnen worden gedecentreerd voor een hyper-metroop dan voor een myoop.

Ont

wik

kelin

g


b) Vereisten ten aanzien van de visuele perceptieVoor een optimaal centraal zicht, moeten de beeldaber-raties over het totale glasoppervlak geminimaliseerdworden en in het bijzonder langs de meridiaan van deprogressieve zone. In het centrale deel van het glas is hetbelangrijk zowel sterkte, als astigmatisme en verticaleprisma van het rechter en het linker oog goed op elkaaraf te stemmen. Alleen dan wordt een goede motorischeen sensorische fusie van beelden tijdens binoculair ziengewaarborgd. Dit wordt bereikt door het multifocale glas-oppervlak asymmetrisch te ontwerpen en dit ontwerp tekoppelen aan de juiste positionering van de meridiaanvan de progressieve zone.In de periferie van het glas, gebruikt voor decentraalzicht, kunnen de aberraties niet volledig worden gecom-penseerd. In deze zone zijn de eisen ten aanzien vanbeeldkwaliteit minder hoog. De beheersing van prisma-tische effecten blijft echter wel belangrijk. De perceptievan scommeleffecten, veroorzaakt in de perifere zonesvan het glas, zijn meer afhankelijk van de variatie van deresterende aberraties onderling dan van de absolutewaarde hiervan. Om de effecten van het perifere zicht te voorspellen,wordt een ander model van het oog gebruikt dan voorhet centrale zien. Uitgangspunt is dat het oog hiergefixeerd naar een grid in de ruimte kijkt. Vervolgenswordt bekeken hoe de van dit grid afkomstige beeldstra-len na afbuiging door de 2 lensoppervlakken via de pupilop het netvlies worden geprojecteerd. De positie vandeze stralen ten opzichte van de retina wordt grondigbestudeerd. Dit geeft namelijk informatie over de pres-taties van het glas tijdens dynamisch kijken – in het bij-zonder wanneer de betreffende persoon zijn hoofdbeweegt of loopt.

Alle in de vorige paragrafen beschreven optische vereistenworden in de performance functie gezet en vervolgens geïn-tegreerd in de optimalisatiesoftware van het glas.

Fig. 15 : Modelleren van het optische systeem glas & oog

a) Model gebruikt voor het centraal zicht: de stralen zijn afkom-stig van een vast punt en vormen een brandpunt op de retina

b) Model gebruikt voor het perifere zicht: de stralen zijnafkomstig van elk punt uit de ruimte. Er wordt meernaar de positie van het beeld op de retina dan naar dekwaliteit van het beeld gekeken

c) Combinatie van de 2 modellen van het centrale en hetperifere zicht: de ontwerper van het glas moet beideeffecten simultaan managen

15

Mul

tifo

cale

Gla

zen

3

Fig. 14 : Sterkteverloop

Ont

wik

kelin

g


2) Klinische onderzoeken en de “dioptric loop”

Na afloop van het optimalisatieproces en de daaruit vol-gende berekeningen stellen de leden van het ontwerp-team enkele concepten van mogelijke multifocale glasde-signs voor. Prototypes van elk type glas worden vervolgensgemaakt en uitvoerig getest tijdens een zogenaamd kli-nisch “double blind” onderzoek (zowel de proefpersoon alsde onderzoeker weten niet welk type glas wordt getest).Het protocol dat wordt gevolgd voor deze onderzoeken isbedoeld om elke partijdigheid in de klinische evaluatie vande designs te voorkomen. Een aantal zaken wordt structu-reel gecontroleerd en bewaakt. Bijvoorbeeld: de represen-tativiteit van de deelnemende groep testpersonen, deeigenschappen van de vorige bril, de volgorde van de proe-ven, de draagtijd, het soort montuur, gebruikte materialenen de nauwkeurigheid van de centrering en montage vande glazen. Er vindt een vergelijking van glazen plaats dooreen uitgebreide analyse van de verkregen gegevens,beoordelingen en opmerkingen van de dragers. Dan wordtde statistische significantie geanalyseerd. Deze onderzoe-ken leiden tot de selectie van het beste multifocale glas-ontwerp.

Hier dient wel benadrukt te worden dat het heel moeilijkis, zo niet onmogelijk om een formele relatie te leggen tus-sen de berekening van de eigenschappen van de glazen ende tevredenheid van de dragers. Dat is de reden dat elkeinnovatie systematisch wordt gevalideerd door het procesvan de “dioptric loop” (figuur 16). Dit proces houdt in datelk nieuw idee op het gebied van fysiologie wordt vertaaldin een berekening van een concept oppervlakdesign.Vervolgens worden een aantal prototypes gemaakt; dezeworden dan gemeten en onderworpen aan een klinischonderzoek met testpersonen. Als de innovatie wordtbevestigd door aantoonbaar betere prestaties en tevre-denheid van de testpersonen, dan kan dat het ontstaanbetekenen van een nieuw type glas. Is dit niet zo, dan is deuitkomst van het onderzoek een verrijking voor de pro-ductontwikkelaars. Het telkens terugkerende proces vande “dioptric loop” wordt dan vervolgd op basis van dezenieuw verkregen inzichten.

16

Mul

tifo

cale

Gla

zen

3

Fig. 16 : De “Dioptric loop”: “De enige echte innovatie is die innovatie die door de dragers wordt waargenomen”.

Personalisatie van multifocale glazen:Recente glasproductietechnologieën maken het mogelijkom voor elke drager multifocale glazen op maat te bere-kenen en te produceren. Het is nu mogelijk om deeigenschappen van het individuele kijkgedrag van debrildrager te integreren. Het is bijvoorbeeld mogelijk omrekening te houden met de specifieke coördinatie tussenoog- en hoofdbewegingen. Het centrale gezichtsveld en

Feedback

Klinisch onderzoek

Meting van hetprototype

Produceren van het glasprototype

Kennis van het optische systeem

Calculatie van het nieuweglasoppervlak

het zijwaartse verloop van het glasontwerp wordt opbasis van metingen van het individuele gedrag van debrildrager ontworpen (zie verder de gedetailleerde uitlegover Varilux Ipseo). Bovendien is het ook mogelijk omparameters in de berekening toe te voegen die betrek-king hebben op het brilvoorschrift en de gewenste cen-trering van het glas in het montuur.

Ont

wik

kelin

g


De ontwikkelaars van glazen gebruiken vaak grafischemethoden om de optische eigenschappen van de multifo-cale glazen weer te geven. Meestal betreft het een weerga-ve van de “optische” eigenschappen van het glas, d.w.z.eigenschappen die betrekking hebben op het optische sys-teem, gevormd door het glas en het oog. Deze eigen-schappen moeten goed onderscheiden worden van demeetkundige aspecten van het glasoppervlak zelf. Demeest beschreven eigenschappen zijn de volgende:

1) Het sterkteprofiel

De kromme geeft de progressie van de sterkte aan langs demeridiaan, die loopt van het vertezicht tot het nabijzicht.Deze progressie van de sterkte ontstaat uit de continuevariatie van de kromming van het bovenste naar hetonderste gedeelte het glas. Dit sterkteprofiel geeft desterktevariatie van het glas aan en maakt het mogelijk omde lengte van de progressieve zone te meten.

2) Contourweergave

Het betreft een tweedimensionale kaart van het glas dieóf de spreiding van de sterkte weergeeft, óf die van hetastigmatisme. De kaart toont lijnen met een constantedioptrische waarde (iso-sterkte of iso-astigmatisme). Indeze voorbeelden varieert de sterkte of het astigmatis-me tussen twee opeenvolgende lijnen met een constan-te waarde van - 0,50 D. Deze twee weergaven zoudennooit afzonderlijk van elkaar getoond mogen worden,aangezien zij onderling van elkaar afhankelijk zijn.

4.Beschrijving en controle

A Grafische weergave van multifocale glazen:

Fig. 18 : Contourweergave van de eigenschappen vaneen multifocaal glas:

a) Sterkte

b) Astigmatisme

Mul

tifo

cale

Gla

zen

17

Bes

chri

jvin

g4


Fig. 17 : Het sterkteprofiel van een multifocaal glas

0

10

-1 1 2 3 4

20

30

40

-40

-30

-20

-10

Hoogte

Sterkte

Alp

ha in

gra

den

Beta in graden

Alp

ha in

gra

den

Beta in graden

Sterkte

Astigmatisme.


18

Bes

chri

jvin

gM

ulti

foca

le G

laze

n4

3) Gridgrafieken:

Met dit type grafiek is het mogelijk de spreiding van deresulterende prismatische effecten van het glas aan tetonen. Dit door te laten zien hoe zij de vorm beïnvloedenvan een ruitpatroon, gezien door het glas.

4) Driedimensionale grafieken:

Driedimensionale weergaven projecteren de waarde vaneen bepaalde optische eigenschap, verticaal op elk puntin het glas, ten opzichte van een referentievlak. Dit kangebruikt worden om de spreiding te laten zien van desterkte, astigmatisme, prismatische effecten of van deresultante van deze eigenschappen. Deze driedimensio-nale grafieken tonen de eigenschappen van het glasbeter dan contourweergaven.

Interpretatie van de grafieken :Hoewel al deze grafieken behulpzaam zijn in het ontwik-kelingsproces van de glazen, zijn deze grafieken maareenvoudige weergaven van de eigenschappen van multi-focale glazen. Ze zijn niet direct te relateren aan de klant-tevredenheid. Op zichzelf kunnen deze grafieken dus nietgebruikt worden om het zichtcomfort van de dragers tevoorspellen of kwalitatieve vergelijkingen te maken vanmultifocale glazen. Uitsluitend klinisch onderzoek, onderperfect gecontroleerde omstandigheden, en met eenrepresentatieve groep presbyope testpersonen, vormteen betrouwbare basis voor de beoordeling en kwalita-tieve vergelijking van multifocale glazen.

Fig. 19 : Gridgrafiek van een multifocaal glas

-70 -60 -50 -40 -30 -20 -10 10

10-1

0-2

0-3

0-4

0-5

0-6

02

03

04

05

06

070

80

90

20 30 40 50 60 70

Fig. 20 : Driedimensionele grafieken van de eigenschappen van een multifocaal glas

a) Sterkte b) Astigmatisme c) Resultante van beide sterktes

Alpha in gradenBeta in graden

Resu

ltant

e in

dio

ptrie

ën/1

0mm


Asti

gmat

isme

in d

iopt

rieën


Ster

kte

in d

iopt

rieën


De controle van de reproduceerbaarheid van multifocaleoppervlakken is een kritische factor voor ontwikkelaarsen producenten van multifocale glazen. Dit kan doormiddel van driedimensionale meetmethodes die detopografie van het glasoppervlak analyseren. Een ande-re methodiek is de deflectometrische methode, waarbijde afwijking van de lichtstralen, die door het oppervlakworden geproduceerd, worden geanalyseerd. Dezemetingen kunnen direct vergeleken worden met de theo-retische uitkomsten van het oppervlak om de reprodu-

ceerbaarheid te checken. Zij kunnen ook wordengebruikt als simulatie-instrument die de gebruikskarak-teristieken van het glas, gezien door het oog, nabootst.Dit, om zo een idee te krijgen van wat de drager ervaartals hij door het glas kijkt. Gedurende de verschillendestappen van de productie van glazen, kunnen ook de tra-ditionele sterktemetingen worden gebruikt om de sterk-te, astigmatisme en prisma op speciaal geselecteerdepunten in het glas te meten.

B Meting en controle van progressieve oppervlakken:

Fig. 21 : Controle van een multifocaal oppervlak

19

Mul

tifo

cale

Gla

zen

Bes

chri

jvin

g4


Elk oppervlak dat gedefinieerd kan worden door een ver-gelijking z = f (x,y) kan wiskundig uitgedrukt worden ineen 3D systeem van referentiecoördinaten Oxyz. xOystaat voor het tangentiële vlak aan het oppervlak in hetpunt O, door een tweedegraads vergelijking, plus de ter-men van hogere graden. Dit oppervlak van de tweedegraad oscilleert met het oppervlak in punt O (d.w.z. dathaar krommingen gelijk zijn aan het echte oppervlak) enkan gedefinieerd worden door de vergelijking:

z = rx2 + 2 sxy + ty2

waarbij r, s, en t lokale afgeleiden zijn van het oppervlak:

r=d2z/dx2, s=d2z/dxdy, t=d2z/dy2

Dit oppervlak van de tweede graad definieert de lokaleas en de belangrijkste krommingen van het oppervlak inO. Bovendien, kan elke oppervlak dat lokaal gelijkge-steld kan worden aan een torisch oppervlak, die geken-merkt wordt door haar belangrijkste orthogonale krom-mingen C1 en C2 en door haar as worden afgeleid van devolgende vergelijkingen:

C1.C2 = (totale kromming)

C1 +C2 t.(1+p2)+r.(1+q2) – 2.p.q.s

2 2.(1+ p2+q2)2/3

waarbij p = dx/dz en q = dz/dy

As = Bgtg (m) waarbij m de oplossing van de volgendekwadratische vergelijking is:

[t.p.q – s(1+q2)].m2+[t.(1+p2) – r.(1+q2)].m

+s.(1+p2) – r.p.q = 0

Bijlage

Fig. A : Beschrijving van een lokaal oppervlak

Wiskundige beschrijving van progressieveoppervlakken

A wiskundige beschrijving van oppervlakken:

P

C

C

Ox

y

z

2

1

B Wiskundige beschrijving van het oppervlak ineen cirkelvormige omgeving:

r.t – s2

(1+ p2+q2)2

(gemiddeldekromming)=

Elk deel van een complex oppervlak kan worden gedefi-nieerd door het referentiesysteem te gebruiken dat “depolynomen van Zernike” wordt genoemd. Dit systeemwordt toegepast om het oppervlak in een wiskundigeformulering uit te drukken door de som van een reeksspecifieke polynomen. De eerste tien polynomen vanZernike maken opvallende wiskundige en meetkundigetoepassingen mogelijk. Het 5e polynoom geeft degemiddelde kromming van het oppervlak weer, het 4ehaar cilinder, het 6e haar as, en het 7e en 10e de hel-lingshoek en de variatie van de kromming. Het opper-vlak van het glas wordt door de volgende wiskundige for-mule weergegeven:

f (y, z) = Zi . Pi Pi : polynoom van Zernike

waarbij: Zi : coëfficiënten

y,z : gereduceerde variabelen

�i=9

i=0

Piston 1 Z0

Deviatie in y y Z1

Deviatie in z z Z2

Asti +- 45° 2y.z Z3

Défocalisatie -1+2y2+2.z2 Z4

Asti 0,90° z2 – y2 Z5

Coma tr y 3y.z2 – y3 Z6

Coma y -2y+3y.z2+3y3 Z7

Coma z -2z+3z.y2+3.z3 Z8

Coma tr z z3 – 3zy2 Z9

Expansie van een oppervlak in de eerste 10 polynomenvan Zernike

20

Bijl

age

Mul

tifo

cale

Gla

zen

Normale vector

Tangentiaal oppervlak in OHoofdoppervlaktes waarvan de

hoofdstraal buigt in C1 en C2


C Wiskundige modellering van oppervlakken metpolynomiale functies door B-splines:

Fig. C : Modelleren van een oppervlakmet functionele B-splines

Y X

Z

XiYj

ai,jZ

Fig. B : Decompositie van een oppervlak aan dehand van de polynomen van Zernike

6

4

2

2

-2

-4

-6

-40 -30 -20 -100

10 20 30 40

3040

1020

0

-30 -20 -10

-40

Elk aan twee zijden gelijkvormig oppervlak kan wordenweergegeven door een stelsel van abscissen en ordina-ten die uniform verdeeld worden over het oppervlak vol-gens een gelijkmatig referentieschema. De lokale eigen-schappen van oppervlak z = f (x,y), p, q, r, s, t in eenpunt van coördinaten x,y worden afgeleid van de waar-den in de nabijheid van dit punt door de combinatie ineen vierkante matrix. Deze eigenschappen worden bere-kend volgens de volgende formules:

21

Mul

tifo

cale

Gla

zen

Bijl

age

Alpha

in gr

aden

Ster

kte

in d

iopt

rieë

n

X in mm/10

Maas

waarbij

tabullarische coëfficiënten zijn.


5.Productie

A Productie van multifocale glasoppervlakken

Fig. 22 : Realisatie van een multifocaaloppervlak

2) Realisatie van het multifocaal oppervlak:

Het principe van de CNC generator is als volgt (zie figuur22): het glas, stevig vastgehecht een metalen kitring,wordt in de generator geplaatst op een houder die omde oppervlakteas Oz heen draait. De diamanten frees-kop, die om de as Oy draait, verplaatst zich op verzoekvan de computer in x, y en z richting. Tijdens de pro-ductiefase komt deze freeskop in contact met het glas-oppervlak en maakt elk punt op de gewenste hoogtedoor te cirkelen op het glas in de vorm van een spiraal.

3) Polijsten van het multifocaal oppervlak:

Aan het einde van de ontwerpfase is het oppervlak vaakal zo glad, dat het direct kan worden gepolijst.Tussentijds slijpen is dus niet meer nodig. Het polijstengebeurt of met een lichte polijstmachine of direct drie-dimensionaal met de CNC generator.

4) Lasergravering van het multifocale oppervlak:

Om centreren en identificatie mogelijk te maken wordthet multifocale oppervlak gelijk na het polijsten gegra-veerd. Deze graveringen worden aangebracht met eenlaserstraal. Men gebruikt hiervoor maskers die overeen-komen met de gegevens die moeten worden aange-bracht om de centrering mogelijk te maken. Het betreft2 kleine cirkels die op een afstand van 34 mm van elkaarop de horizontale as van het glas worden geplaatst. Deadditie wordt onder de temporale cirkel gegraveerd. Hetglasdesign logo en een identificatie van het glasmate-riaal worden onder de nasale cirkel aangebracht. Erwordt direct op het glas gegraveerd of op de gietmal. Inhet laatste geval zijn de graveringen in reliëf zichtbaar ophet glas.

5) Controle van het multifocale oppervlak:

Om er voor te zorgen dat het multifocale oppervlak pre-cies met het gewenste optische ontwerp overeenkomtvinden er gedurende het hele productieproces metingenvan het oppervlak plaats door middel van de hierbovenbeschreven technieken.

De complexiteit van de productie van multifocale glazenligt in het nauwkeurig produceren en reproduceren vaneen oppervlak, dat bestaat uit niet rotatiesymmetrischevariabele krommingen. De eerste multifocale oppervlak-ken zijn gemaakt door het namaken van een modelop-pervlak dat vervolgens zacht werd gepolijst, waardoorhet oppervlak niet vervormd werd. Tegenwoordig kun-nen deze oppervlakken direct gemaakt en gepolijst wor-den met behulp van computergestuurde machines(C.N.C. “Computer Numerically Controlled” generato-ren). Hiermee kunnen we het progressieve oppervlak zelfmaken of de gietmal, waarmee het glas zal geprodu-ceerd worden.

De productie van een multifocaal oppervlak kent de vol-gende belangrijke fasen:

1) Ontwerp van het oppervlak en het maken vaneen digitaal model

Het ontwerp van het progressieve oppervlak en de bere-kening van de topografie wordt vertaald in de vorm vandriedimensionale coördinaten [ x, y en z] die direct aande computer worden doorgegeven. Enkele duizendenpunten kunnen nodig zijn om een progressief oppervlakte beschrijven, en dat voor elke basiscombinatie resulte-rend uit de benodigde basiscurve, additie en oogcorrec-tie. En dit voor zowel rechter- als linkerglazen. De coör-dinaten van elk punt worden opgegeven ten opzichtevan een sferisch referentieoppervlak met een straal diehet meest lijkt op de kromming die in het glas gereali-seerd moet worden.

22

Pro

duct

ieM

ulti

foca

le G

laze

n5


OyOz


B Optimalisatie van de geometrie van het eindproduct

Fig. 24 : Decentrering vooraf van “ongeslepen “multifocale glazen

1) Diktereductie van multifocale glazen

Door de toenemende kromming van het progressieveoppervlak in het leesgebied, is een multifocaal glas auto-matisch dunner in het onderste deel (zie figuur 23). Omdunnere glazen te verkrijgen wordt tijdens het slijpeneen diktereductie techniek toegepast. De voor- en ach-terkant van het glas worden op een bepaalde manier tenopzichte van elkaar gepositioneerd, zodat de boven- enonderkant van het glas even dik worden. Na dit diktere-ductieproces resulteert er een prismatische werking inhet glas met de basis beneden. De waarde van dit pris-ma, uitgedrukt in prismadioptrie, is in de regel gelijk aantwee derde van de additie en kan worden gemeten in hetcontrolepunt van de gele stempel. In een multifocaalglas van additie 3.00 D bijvoorbeeld, wordt een prismavan basis 2 � op 270° aangetroffen. Bij het ontbrekenvan een prismavoorschrift, kan deze waarde direct gele-zen worden in het controlepunt. Het diktereductieprismamoet bij ieder glaspaar voor het rechter en het linkerglas gelijk zijn om ongelijke verticale prismawerkingen tevoorkomen. Het diktereductieprisma verschuift het gezichtsveld voorbeide ogen van de brildrager iets naar boven. Klinischonderzoek heeft aangetoond dat dit geen significanteffect heeft op het kijkcomfort. Omdat deze techniekaanzienlijk dunnere, lichtere en comfortabelere glazenoplevert, wordt dit tegenwoordig op alle multifocale gla-zen toegepast, ongeacht de sterkte of additie.

2) Decentrering en op de juiste vorm slijpen van“ongeslepen “ multifocale glazen

Voor markten waar glazen “ongeslepen” worden gele-verd, zijn technieken ontwikkeld, zoals het vooraf decen-treren en in de juiste vorm slijpen, die erop gericht zijndunnere convexe glazen te maken. Een multifocaal glasis van oorsprong boller langs de verticale as dan langs dehorizontale as. Door alleen de verticale, en niet de hori-zontale afmetingen te veranderen, is het mogelijk om dedikte van het multifocale glas significant te reduceren.Omdat het glas bij de montage bijna altijd naar de nasa-le kant gedecentreerd ligt, wordt het progressieveoppervlak vooraf gedecentreerd naar de neuskant.Hierdoor wordt de diameter van het “ongeslepen” glasverkleind met behoud van dezelfde temporale bruik-baarheid. Een glas met bijvoorbeeld een decentreringvan 2.5 mm heeft een diameter van 65/70 mm, d.w.z.een geometrische diameter van 65 mm – dus de equi-valente dikte - maar met de effectiviteit van een diame-ter van 70mm. Op dezelfde manier is het, door het voor-af in de vorm van een ellips slijpen van een “ongeslepen”eindproduct, mogelijk om de hoogte te verkleinen en hetglas dus dunner te maken. Deze techniek wordt ookgebruikt voor halffabrikaten met als doel de bruikbarediameter te vergroten.

23

Mul

tifo

cale

Gla

zen

Pro

duct

ie5

Fig. 23 : Verdunningsprisma vaneen multifocaal glas


Fig. 25 : Het principe van precalibreren (Précal)

24

Bes

chri

jvin

gM

ulti

foca

le G

laze

n5

6.Geschiedenis

3) Precalibreren (Précal)

De meest effectieve manier om de dikte van convexe gla-zen te verminderen is om ze vooraf te “precalibreren”.Met deze techniek worden de glazen zo dun mogelijkgeslepen, afhankelijk van het gekozen montuur, de cen-trering van de glazen en het brilvoorschrift van de drager.De pupilafstand van de drager, de hoogte van de mon-tage, een benadering van of de exacte vorm en afmetin-gen van het montuur worden doorgegeven aan de pro-ducent (figuur 25).

Deze berekent de minimale middendikte, die weerafhankelijk is van de minimaal gewenste dikte aan deglasrand. Deze dikte is afhankelijk van het type montuuren de bijpassende montage. Hoewel deze techniek nietspecifiek voor multifocale glazen is bedoeld, zijn de ver-kregen resultaten wel het spectaculairst met dit type gla-zen. Deze techniek wordt altijd gebruikt door inslijplabo-ratoria die zowel de montage als het polijsten van glazenverzorgen.

B

A D

HD HG

PD PG


6.Geschiedenis

De eerste multifocale glazen zijn in 1959 in Frankrijk ont-wikkeld, nadat in het begin van de twintigste eeuw een aan-tal pogingen een dergelijk glas te ontwikkelen waren mis-lukt. Na een aantal jaren alleen aan het concept te hebbengewerkt, heeft uitvinder Bernard Maitenaz het idee verderuitgewerkt binnen de “Société des Lunetiers” – de “maat-schappij van brillenmakers”. (S.L. stond aanvankelijk voorde afkorting van Société des Lunetiers en werd later omge-doopt tot Essel, dat in 1973 fuseerde met het bedrijf Silor,wat resulteerde in de huidige naam Essilor).Multifocale glazen variëren in sterkte langs een bepaaldelijn, die “ombiliek of umbilicaalpunt” wordt genoemd. Elkepunt op deze lijn heeft de bijzondere eigenschap 2 identie-ke hoofd-kromtestralen te bezitten. In de allereerste multi-focale glazen die werden onderzocht, ging deze ombiliekvertikaal door het glas heen, d.w.z. dat de sterkte geleide-lijk varieerde van hoog naar laag. De wet van de sterkteva-riatie werd daarna veranderd om de sterkte te stabiliserenin het bovenste en in het onderste gedeelte van het glas.Het doel hiervan was om het vertezicht van de drager teverruimen en de sterkte voor het nabijzicht met behulp vande fronto-focometer te kunnen meten.In de eerste multifocale glazen, die in 1959 voor het eerstonder de naam Varilux op de markt gebracht zijn, was dezone voor het vertezicht volledig sferisch en de zone voornabijzicht nogal breed gestabiliseerd. Dit om de structuurvan de bifocale glazen – waarvan het de bedoeling was omze te vervangen door multifocale glazen - zo dicht mogelijkte benaderen (figuur 26). De onderste zijdelingse gebiedenbevatten daarom veel laterale aberraties en dat vereisteeen behoorlijk aanpassingsvermogen van de drager.

Het eerste asymmetrische multifocale glas met afzonderlijkontwerp voor het rechter- en het linkeroog, werd pas in 1964geïntroduceerd. Dankzij de speciaal daarvoor berekendegelijke laterale zones was de kwaliteit van het perifere zichtverbeterd (binoculair zicht). Voor die tijd werden multifocaleglazen symmetrisch ten opzichte van hun progressiemeri-diaan ontworpen. Bij montage in het montuur werden zeongeveer 10° in de nasale richting gedraaid, zodat ze zowelals rechter of linker glas gebruikt konden worden.Hoewel men zich in die tijd hoofdzakelijk richtte op de opti-ca, was er ook enorm veel aandacht voor de mechanica. Erwerden wel machines ontwikkeld voor de fabricage van opti-sche oppervlakken, maar niet specifiek voor variabele krom-mingsvlakken. De glazen die in die tijd zijn ontwikkeld, wer-den gemaakt van een soort glas dat moeilijk in vorm was teslijpen en te polijsten. Men stapte over op een nieuwe reken-wijze en productietechniek, waarbij punt voor punt werdgewerkt. Toen men tevens gebruik ging maken van technie-ken die werden toegepast bij het nabootsen van modelop-pervlakken en lichte polijsttechnieken, werd het mogelijk omVarilux op industriële schaal te produceren.Het verkopen van een glas met zulke onvolkomenheden inde perifere glaszones was, in der tijd, zeer gewaagd enoversteeg alle technische uitdagingen. Tevens moest descepsis van de vakgenoten nog worden overwonnen. Maardoor de overtuiging en het doorzettingsvermogen van deuitvinders is aangetoond dat het mogelijk was dergelijkemultifocale glazen te maken. De weg werd gewezen voorverbetering: dat van een beter begrip van het perifere zichtdoor een brillenglas en de verwerking hiervan in de ver-vaardiging van multifocale glazen.Hoewel alle basiseigenschappen van het multifocale glas inVarilux 1 waren verwerkt, betekende Varilux het begin vaneen grote revolutie in de wereld van de optiek.

1e generatie : het “eerste” multifocale glas

Fig. 26 : Multifocaal glas van de 1e generatie (Varilux® 1)

Mul

tifo

cale

Gla

zen

25

6

a) Opvatting over het oppervlak van Varilux® 1 b) Bernard Maitenaz: uitvinder van het multifocale glas

van het multifocale glas

CIRKELS

OMBILIEK

CIRKELS

Ges

chie

deni

s


Nadat het nieuwe multifocale concept door de beroeps-groep werd erkend, hebben Bernard Maitenaz en zijnmedewerkers afstand kunnen nemen van de “sferische”structuur van Varilux 1. Zij ontwikkelden een multifocaaloppervlak met verbeterde perifere zones. Dat heeft in1972 geleid tot de introductie van een 2e generatie mul-tifocale glazen, geleverd onder de merknaam Varilux 2. De doelstellingen van de ontwikkeling van dit glas waren:enerzijds het verminderen van de laterale aberraties,anderzijds het beheersen van de vervormingen van hettotaalbeeld.- De vermindering van aberraties werd bereikt door deintroductie van een horizontale “optische modulatie”. Dithoudt het volgende in: een lichte toename van de sterk-te in de bovenste laterale zone en een lichte verminde-ring van de sterkte in de onderste laterale zone. De ver-mindering van het krommingverschil in het bovenste enhet onderste laterale gedeelte van het glas heeft hetmogelijk gemaakt het aantal aberraties aanzienlijk teverminderen. Het uiteindelijk gekozen progressieveoppervlak kan worden geïllustreerd aan de hand van eenreeks kegels, zoals afgebeeld in figuur 27. - Om de vervormingen aan de zijkanten te verminderen(veroorzaken het schommeleffect in Varilux 1) is hetconcept “orthoscopie” geïntroduceerd. Hiermee wordenrechte beeldlijnen, en in het bijzonder de horizontale en deverticale beeldlijnen, zo min mogelijk vervormd waargeno-men door de perifere zones van het glas. Aan deze voor-waarde werd voldaan door een multifocaal oppervlak teberekenen met de bijzondere eigenschap dat het enerzijdseen horizontaal prismatisch effect bezat dat nauwelijksvarieerde langs beide verticale lijnen (de neuslijn en detemporale lijn), en anderzijds bezat het een vertikaal pris-matisch effect, dat nauwelijks varieerde tussen de horizon-tale lijnen (boven en onder). De patenten van Varilux 2 had-den betrekking op deze eigenschap en hebben het conceptjarenlang beschermd. Hoewel er verder aan het “orthosco-pie”-concept is gesleuteld, is het concept gehandhaafd inde volgende generaties van Varilux. - Varilux 2 werd speciaal asymmetrisch ontworpen, hier-door werd het binoculaire zicht beter gerespecteerd.Men bereikte dit door een apart design voor het rechter-en het linkeroog te ontwerpen. De corresponderendekijkzones die tegelijkertijd door beide ogen werdengebruikt kregen hierbij veel aandacht.

Met de 2e generatie multifocale glazen werd een enormevooruitgang geboekt. Het multifocale glas werd eindelijkerkend en geaccepteerd als standaard oplossing voor decorrectie van presbyopen. In het decennium dat volgt opde introductie van Varilux 2, zijn verschillende alternatie-ven, afgeleid van Varilux 2, ontwikkeld door andere fabri-kanten, die zich op bepaalde eigenschappen hebbentoegelegd. Bepaalde alternatieven hebben zich gerichtop de breedte van het nabijzicht en het vertezicht, waar-door de aberraties zijn geconcentreerd in de periferezone van het glas (Ultravue van American Optical,Progressiv R van Rodenstock, Visa van BBGR,VIP/Graduate van Sola). Anderen hebben de tegenover-gestelde richting gekozen en het aantal aberraties pro-beren te reduceren door ze breder te spreiden over hetglas (Omni van American Optical). Nog weer anderenhebben zich toegelegd op de optische symmetrie vanhet glas en het comfort van binoculair zicht (Gradal HSvan Zeiss). Het is dus door samenwerking tussen des-kundigen en fabrikanten dat de multifocale glazen voorhet corrigeren van bijziendheid een grote groei hebbendoorgemaakt.

2e generatie : het multifocale glas met“optische modulatie”

Fig. 27 : Multifocaal glas van de 2e generatie : het oppervlak van Varilux® 2

26

Mul

tifo

cale

Gla

zen

6

ELLIPSEN

CIRKELS

PARABOLEN

HYPERBOLEN

Ges

chie

deni

s


Met de introductie van het “multi-design” concept in1990 werd een nieuwe stap gezet in de verbetering vanmultifocale glazen. De achterliggende idee was dat hetgebruik van één enkel multifocaal ontwerp voor alleaddities nooit kon leiden tot optimale correctie van elkstadium van presbyopie. Met het reduceren van dezebeperkingen in het multifocale oppervlak kunnen webeter aansluiten op de specifieke kijkbehoeften vanzowel beginnende als gevorderde presbyopen.Ondertussen was bekend dat een beginnende pres-byoop makkelijker kon wennen aan een zacht ontwerp,terwijl een gevorderde presbyoop de voorkeur heeftvoor een harder ontwerp, waardoor hij een breder enzuiverder blikveld voor veraf krijgt.Met de “mono-design” multifocale glazen, stonden deontwikkelaars namelijk voor de volgende keuze:- of kiezen voor een zacht multifocaal ontwerp met eenlange multifocale zone. Hierbij worden optische eigen-schappen over een groter gebied in het glas verspreid. Ditbleek erg comfortabel voor de beginnende presbyoop.Maar voor de gevorderde presbyoop bood dit ontwerp eenbeperkter gezichtsveld voor veraf.- of kiezen voor een harder multifocaal ontwerp met eenkorte progressieve zone. Hierbij worden de optische eigen-schappen meer geconcentreerd in een kleiner gebied vanhet multifocale glas. Dit biedt een bevredigende oplossingvoor de gevorderde presbyoop, maar door de vervormin-gen vergt het meer aanpassingsvermogen van de begin-nende presbyoop.Gelijktijdig met de verbetering van de calculatiemethodeslag de oplossing voor de hand. Kies het zachtst mogelijkeontwerp voor lage addities en steeds harder wordende ont-werpen voor de hogere addities. Het voordeel voor depresbyoop was het behoud van een brede nabijzone dienagenoeg gelijk kon blijven bij toename van de additie (ziefiguur 28).

Essilor heeft in 1988 Varilux Multi-Design geïntrodu-ceerd. Elk van de 12 addities (van 0.75 tot 3.50 D metstappen van 0.25 D) had een specifiek ontwerp. Hetmultifocale oppervlak bleef hierdoor in verhouding staantot de additie. Het concept werd door andere fabrikan-ten gevolgd en vergelijkbare glazen gebaseerd op eensoortgelijk principe werden geïntroduceerd. AmericanOptical kwam op de markt met Omni Pro, BBGR metVisa 3S of Hoya met Hoyalux. Varilux Multi-Design heeftmaar een aantal jaren bestaan en verdween ten gunstevan de volgende generatie. De basis van het “multi-design” concept wordt nog steeds toegepast in hetgrootste gedeelte van de multifocale glazen die momen-teel verkrijgbaar zijn.

3e generatie : het multifocale glas “multi-design”

Fig. 28 : Het principe van multifocale “multi-design” glazenvergeleken met multifocale “mono-design” glazen

27

Mul

tifo

cale

Gla

zen

6Add 1.00

Add 2.00

Add 3.00

«HARD»MONO-DESIGN

«ZACHT»MONO-DESIGN MULTI-DESIGN

Hard Zacht Zachter

Hard Zacht Gemiddeld

Hard Zacht Harder

Ges

chie

deni

s


De 4e generatie multifocale glazen werd in 1993 geïn-troduceerd onder de naam Varilux Comfort. De ontwik-keling van dit type glas is gebaseerd op de observatievan het kijkgedrag van dragers van multifocale glazen.Productie werd mogelijk door de ontwikkeling van detechniek en de beheersing van multifocale oppervlakken.Oorspronkelijk wilde men, door het verkorten van delengte van de progressieve zone, dragers meer comfortbieden bij het kijken op kortere afstanden. Tegelijkertijdwerd de perifere zone van het glas anders ontworpen omde daaruit volgende onaangename vervormingen tevoorkomen. Feitelijk zou men kunnen stellen dat voor dekomst van deze 4e generatie, de ontwerpers voor eenlastige keuze stonden. Of men ontwierp een glas meteen “korte” progressieve zone, maar met een “harde”periferie. Of men ontwierp een glas met een “zachte”periferie, maar met “lange” oncomfortabele progressievezone. De eerste optie bood een comfortabelere leeshou-ding, maar minder comfortabel perifeer zicht. De tweedeoptie leverde daadwerkelijk comfortabel dynamisch zichtmaar een minder aangename leeshouding op. Het ideewas geboren om beide eigen-schappen: “korte progres-sieve zone” en “zachte periferie” tegelijkertijd in één glaste verenigen. Men wilde de drager twee voordelen bie-den: een prettige leeshouding en toch optimaal zicht-comfort in de periferie, zelfs bij dynamisch gebruik(figuur 29). En zo is het toegepast in het Varilux Comfortconcept.

Eigenschappen van dit glas:Om de drager een comfortabelere houding voor hetnabijzicht te bieden werd de progressieve zone voldoen-de hoog in het glas gepositioneerd. Door een verlagingvan zijn blik in de orde van grootte van ca. 25° kan dedrager er gemakkelijk en op een natuurlijke manier door-heen kijken. Dit is ca. 5° minder ten opzichte van devorige generaties multifocale glazen. Het gevolg hiervanis dat de drager zijn hoofd gebogen kan houden in eenhoek van ongeveer 35° (in plaats van 30°). En deze hou-ding ligt dichter bij de natuurlijke houding die hij aannamin de periode voordat hij presbyoop werd (figuur 30).Bovendien is het gezichtsveld voor dichtbij makkelijkertoegankelijk, omdat hij minder hoofd- en oogbewegingenhoeft te maken (figuur 31).

4e generatie : het multifocale glas met“natuurlijk zicht”

Fig. 29 : Basisprincipe van de ontwikkeling van Varilux Comfort®

Fig. 30 : Hoofd- en ooghoudingen met Varilux Comfort®ten opzichte van standaard multifocale glazen

28

Mul

tifo

cale

Gla

zen

6

Fig. 31 : Hoofdbewegingen met Varilux Comfort® tenopzichte van een standaard multifocale glazen

35°

15°

5°

5°

30°10°

10° 10°

Varilux Comfort®

Progressif Classique

35°

15°

5°

5°

30°10°

10° 10°

Varilux Comfort®

Progressif Classique

35°

30°

30°

25°

Varilux Comfort®

Progressif classique

35°

30°

30°

25°

Varilux Comfort®

Progressif classiqueStandaard multifocaal glasVarilux Comfort®

Standaard multifocaal glasVarilux Comfort®

Kort en hard Lang en zacht

Kort en zacht

Ges

chie

deni

s


Fig. 33 : Horizontale hoofdbewegingen met VariluxComfort® ten opzichte van een standaardmultifocaal glas

Deze voordelen vloeien voort uit het specifieke profiel vande progressieve zone van Varilux Comfort. Bij een additievan 2.00 D wordt 85 % van de additie – beschouwd als hetbegin van het nabijzicht – al bereikt op 12mm onder hetcentreerkruisje. Bij de vorige generatie multifocale glazenwas dit minimaal 14 à 15mm (figuur 32).

Om een comfortabel perifeer en dynamisch zicht te ver-krijgen is het multifocale oppervlak zachter gemaakt. Devariatie van de optische eigenschappen in de periferiewordt streng gecontroleerd. Bewezen is dat dragersgevoeliger zijn voor de snelheid waarin de sterkte en hetastigmatisme oplopen tijdens perifeer en dynamisch kij-ken. In feite dus meer van de snelheid van variatie van deresulterende prismatische effecten, dan van de absolutewaarde van deze variatie. Daarom varieert de sterkte ophet progressieve vlak van Varilux Comfort alleen op deplek waar het nodig is: in het centrum van het glas, langsde progressiemeridiaan. Ondanks dat de progressievezone relatief kort is, varieert het oppervlak op alle ande-re plaatsen minder snel. Deze eigenschap ligt tengrondslag aan één van de patenten van Varilux Comfort.Bovendien maakt het verzachten van het perifere opper-vlak het mogelijk om een breder gezichtsveld te bieden.Dit leidt tot een significante vermindering van het aantalhorizontale bewegingen van het hoofd (figuur 33).

12° 13° 6° 19°

29

Mul

tifo

cale

Gla

zen

6

0 85% 100%

FIG 11 F

+4

- 8

- 14

- 20

Fig. 32 : Sterkteprofiel van de progressieve zone vanVarilux Comfort® (plan additie 2.00)

12° 13° 6° 19°

Standaard multifocaal glasVarilux Comfort®

VERTEZICHT

TUSSENZICHT

NABIJZICHT

add

(add 2.00 )

Ges

chie

deni

s


Bij binoculair zicht wordt de asymmetrie van de glazenversterkt. Hierdoor vallen de door beide ogen waargeno-men beelden perfect samen. Het meetkundige profielvan het progressieve traject in het glas is uitvoerig be-studeerd om vervolgens beter afgestemd te worden opde houding van de drager. De progressie van de sterktevolgt niet een rechte maar een gebogen lijn op het glas.Hiermee volgt het heel precies het traject van de ogentijdens de verlaging van blikrichting. Dit gebeurt namelijkin nauwe coördinatie met de verticale bewegingen vanhet hoofd en meestal op twee manieren. In eerste instan-tie afhankelijk van vertezicht naar tussen- en nabijzicht.In tweede instantie een langduriger verkenning van denabijzone. Deze twee manieren leiden tot een ver-schillende convergentie van de ogen. Dat vereist eenprofiel van de progressieve zone in twee delen zoals afge-beeld in figuur 34. Het multi-design concept is opnieuw toegepast in VariluxComfort. Een variabele positie van de leeszone, die reke-ning houdt met de additie, omdat presbyopen dichterbijlezen naarmate hun additie toeneemt. Door dichterbij telezen, creëren zij namelijk een kunstmatige vergroting.Deze compenseert de verslechtering van de gezichts-scherpte, veroorzaakt doordat de oogmedia met het vor-deren van de leeftijd aan transparantie verliezen. Deamplitude van de gedecentreerde positie van de lees-zone is ongeveer 1.6mm per glas voor lage addities, enloopt op tot 3.8mm voor hogere addities. Het gaatgepaard met een verkorting van de lengte van de pro-gressieve zone. Bij een toename van de additie wordt depositie waar 85% van de additie wordt bereikt (het beginpunt van de leeszone) hoger in het glasgeplaatst (figuur 34).

Varilux Comfort is nog steeds een enorm succesvol glasen heeft bijgedragen aan de definitieve doorbraak vanmultifocale glazen als dé oplossing voor de correctie vanpresbyopie. Het concept is ondertussen opgevolgd dooreen grote hoeveelheid andere multifocale glazen; wereld-wijd zijn er wel vijftig verschillende soorten ontwikkeld.

Fig. 34 : Variabele positionering van de leeszone,afhankelijk van de additie (Varilux Comfort®)

COMFORT

XX

add 1.00

add 2.00

add 3.00

30

Mul

tifo

cale

Gla

zen

6

add 1.00

add 2.00

add 3.00

Ges

chie

deni

s


Om de prestatie van multifocale glazen verder te verbe-teren, hebben de ontwikkelaars zich verdiept in de ver-wachtingen van multifocaaldragers. Zo is de beginnendepresbyoop voornamelijk geïnteresseerd in een “gemak-kelijke en snelle gewenning”. De gevorderde presbyoopheeft echter vooral behoefte aan een “breder blikveld”.Varilux Panamic, dat in 2000 werd geïntroduceerd doorEssilor, vertegenwoordigt de 5e generatie multifocaleglazen die aan beide verwachtingen moest voldoen. Metdat doel voor ogen zijn er in elk gebied van het periferezicht (zowel binoculaire als centrale), verbeteringen door-gevoerd. Alle verbeteringen hebben er toe bijgedragendat de gewenste voordelen werden bereikt.

Om de beginnende presbyoop een “gemakkelijke ensnelle gewenning” te bieden zijn de volgende verbeterin-gen aangebracht (figuur 35):- in het perifere zicht, vermindering van de vervormingendoor betere verdeling en beheersing van prismatischeeffecten op het oppervlak van het glas.- in het binoculaire zicht, vermindering van het schom-meleffect door het minimaliseren van het snelheidsver-schil van waargenomen bewegende objecten die vaakper oog verschillen. Hierbij is vast komen te staan dathet gevoel van het schommeleffect, dat soms wordt erva-ren door dragers, vooral voortkomt uit het binoculairezicht.- in het centrale zicht, worden de natuurlijke hoofd- enooghouding gewaarborgd door toepassing van het vanVarilux Comfort overgenomen sterkteprofiel.

5e generatie : het multifocale glas met het“breed gezichtsveld”

31

Mul

tifo

cale

Gla

zen

6Fig. 35 : Verbeteringen met Varilux Panamic® voorbeginnende presbyopen

a) Perifeer zicht

b) Binoculair zicht

Varilux Panamic®

Standaard multifocaal glas

Varilux Panamic® Standaard multifocaal glas

Varilux Panamic®Varilux Comfort®

Standaard multifocaal glas

c) Foveaal zicht

Ges

chie

deni

s


32

Mul

tifo

cale

Gla

zen

6

Om gevorderde presbyopen een “breder blikveld” te biedenzijn de volgende verbeteringen aangebracht (figuur 36): - in het perifere zicht, door verzachting van het perifereoppervlak identificeert men objecten die in de periferieliggen nog sneller. - in het binoculaire zicht, verruiming door minder storen-de en op elkaar afgestemde prismatische effecten. Detijdens het binoculaire zien overeenkomstige gebruiktepunten van het rechter- en het linkerglas worden hier-voor zoveel mogelijk op elkaar afgestemd. - in het centrale zicht, significante verbreding van dezones met optimale gezichtsscherpte voor het zicht opde tussen- en leesafstanden.

Globaal genomen is Varilux Panamic een zachter multifo-caal glas dan zijn voorgangers. De realisatie kwam tot standdoor de karakteristieken van het multifocale ontwerp opti-maal af te stemmen op de wensen van de dragers.

Bovendien heeft het multi-design concept in VariluxPanamic een nieuwe dimensie gekregen. De mate vanvariatie in nasale positionering van de leeszone is nu ookgerelateerd aan de benodigde vertecorrectie en nietmeer uitsluitend van de additie. Elke vertecorrectieresulteert in prismatische effecten die ook effect hebbenop het nabijzicht. Hierdoor wordt de positie van het oogachter het glas behoorlijk verschoven. De nasale decen-tratie van de leeszone moet bij de myoop minder zijndan bij de hypermetroop. Het is nodig de nasale positio-nering van de leeszone variabel te maken en te relaterenaan de additie, vertecorrectie en de benodigde basiscur-ve van het glas. De amplitude van de variabel gedecen-treerde positie kan variëren van ca. 2,0mm per glas voorde sterke myoop met een lage additie, oplopend tot5.2mm voor een sterke hypermetroop met een hogeadditie. De methode van glascentrering hoeft niet teveranderen als u hierbij uitgaat van het aftekenen van demonoculaire pupilafstand voor veraf (figuur 37)

Ook na de introductie van Varilux Panamic zijn er diver-se andere multifocale glazen gelanceerd. Enkele voor-beelden: Evolis van BBGR, Grand Genius van Seiko meteen multifocaal oppervlak aan de achterzijde, Definityvan Johnson & Johnson en Hoyalux ID van Hoya waarbijhet multifocale oppervlak wordt verdeeld over de voor-en achterzijde van het glas. Ongeacht het ontwerp ofproductiewijze, hebben al deze nieuwe multifocale glazenmet Varilux Panamic gemeen dat zij een zachter pro-gressief oppervlak hebben met als doel: een beter zicht-comfort voor de presbyoop.

PANAMIC

XX

Fig. 37 : Decentrering van de nabijzone van Varilux Panamic®is afhankelijk van de additie en de ametropie

Fig. 36 : Verbeteringen met Varilux Panamic® voorgevorderde presbyopen

a) Perifeer zicht

b) Binoculair zicht

c) Foveaal zicht



Varilux Panamic®

Varilux Comfort®

Champ VP. Champ VI.

myoop

emmetroop

hypermetroop

Ges

chie

deni

s


33

Mul

tifo

cale

Gla

zen

6

De keuze van het montuur is sterk afhankelijk van hetmodebeeld. Tegenwoordig wordt vaak gekozen voor kleinemonturen, wat een aantal problemen kan opleveren bij hetmonteren van multifocale glazen. Om een comfortabelzicht te kunnen garanderen is een bepaalde hoogte van hetmontuur noodzakelijk. Alleen dan kan de in het glas ver-werkte progressieve zone voldoende grote kijkzones vooralle kijkafstanden bieden. Dragers van kleine monturen ver-tonen een specifiek kijkgedrag. Men neigt het hoofd ietsmeer naar voren te buigen, zodat men niet onder het mon-tuur door kijkt als men op korte afstanden kijkt. Hierdoorhoeft men secundair de ogen minder naar beneden tedraaien ten opzichte van dragers van gewone monturen. Ter compensatie gebruikt men de breedte van hetgezichtsveld maximaal. Men gaat ervan uit dat degemiddelde verlaging van zijn oogpositie voor het zienop korte afstanden minder is dan 20°. Bij gewone mon-turen is deze verlaging groter dan 25 ° (zie figuur 38).Men gebruikt ook vaker het horizontale blikveld bij hetkijken in de verte. Bij het ontwerpen van korte zone mul-tifocale glazen werd om die reden het gezichtsveld zobreed mogelijk ontwikkeld.

Varilux Ellipse van Essilor is een multifocaal glas met eenhele korte progressieve zone. Bij dit glas ligt het puntwaar 85 % van de additie wordt bereikt al op 9,5mmonder het centreerkruisje. Dit in vergelijking met de12mm voor de andere Varilux glazen. Dit vereist een ver-laging van de ogen van slechts 18° voor het kijken opkorte afstanden. Montagehoogtes tot 14mm zijn hier-door mogelijk.

Dit glas heeft voor het vertezicht een gezichtsveld meteen openingshoek van ongeveer 140°. Dit is minstens20° meer dan een standaard multifocaal glas. Er dientwel opgemerkt te worden dat om een comfortabel ver-tezicht te garanderen, er tussen het centreerkruisje ende bovenste rand van het montuur minimaal 10mmruimte moet zijn. De totale schijfhoogte van het montuurmoet dus minimaal 24mm bedragen.

Het multifocale glas voor “kleine monturen”

Varilux Ellipse

140°

b) Vrij vertezichta) Korte progressie

Fig. 38 : Ontwerpprincipe van een multifocaal glas voorkleine monturen (Varilux®Ellipse)

Ges

chie

deni

s


6e generatie : het multifocale glas met“High Resolution Vision”

34

Mul

tifo

cale

Gla

zen

6 De 6e generatie multifocale brillenglazen is ontwikkeldom de brildrager een nog betere "overall" zichtkwaliteitte bieden. Tot nu toe werd er bij de ontwikkeling alleenrekening gehouden met de lichtstralen die het oogbereikten nadat zij het glas passeerden. Met deze nieu-we generatie zijn de ontwerpers nu ook geïnteresseerd inde vorm van de door het glas gebroken lichtstralen, diehet oog binnendringen via de pupil. Het idee is de zicht-prestaties te verbeteren door de eigenschappen van elkelichtstraal die de pupil binnengaat te beheersen en datvoor elke kijkrichting.Varilux Physio, in 2006 door Essilor geïntroduceerd, ishet eerste multifocale glas dat op dit principe is geba-seerd, in het bijzonder om:- de gezichtsscherpte voor het kijken in de verte te opti-maliseren door correctie van de coma aberraties, - het accommodatievermogen te optimaliseren voor hetkijken op de tussenafstanden, dit door het scherpstellenop verticale lijnen te vereenvoudigen,- de bewegingsvrijheid van de ogen tijdens het kijken opkorte afstanden te vergroten door een vergroting van hetbruikbare gezichtsveld voor nabij.Deze verbetering werd verkregen door een nieuwe cal-culatiemethode toe te passen die werkt op basis van debeheersing van golffronten.

1) Optimalisatie van de gezichtsscherpte voor hetkijken in de verte:

Het optische systeem gevormd door het glas en het oogzit vol met optische aberraties. Deze ontstaan door bre-king van de schuine beeldstralen als gevolg van de sterk-te en het astigmatisme. Naast deze gebruikelijke aberra-ties is er de coma, een aberratie van een andere, hogereorde. Deze aberraties komen het meeste voor in multifo-cale glazen en beïnvloeden de gezichtsscherpte en decontrastgevoeligheid. Het wordt veroorzaakt door eensterktevariatie van het glas, en de daaruit voortvloeien-de projectie in de pupil van het oog. Dit beïnvloedt dekwaliteit van het zicht van drager, in het bijzonder in hetvertedeel wanneer de pupil groter is.Dankzij de techniek van de golffrontbeheersing kan dezecoma aberratie gemeten worden en vervolgens perfect

worden beheerst over een groot gebied rondom het cen-trale deel van het glas, dat bestemd is voor het kijken inde verte. Met Varilux Physio worden deze aberraties aan-zienlijk verminderd ten opzichte van die van standaardprogressieve glazen. De drager ervaart een gedetailleer-der beeld, een betere zichtscherpte en meer contrast.

2) Optimalisatie van het accommodatievermogenbij het kijken op tussenafstanden:

In geval van astigmatisme probeert het oog de effectente minimaliseren door op een natuurlijke manier scherpte stellen op de verticale lichtstralen. Dat gebeurt onderandere in een multifocaal glas waar onherroepelijk rest-cilinders aanwezig zijn. Deze zijn gelokaliseerd in de kijk-gebieden die geschikt zijn voor de tussenafstanden envooral gelegen aan beide zijden van de progressiemeri-diaan.In Varilux Physio worden de sterkste lichtbundels meteen nieuwe techniek verticaal uitgericht. Hierdoor wor-den de accommodatie-inspanningen geminimaliseerd.De golffronttechniek maakt het mogelijk om het rest-astigmatisme te beheersen in gebieden die actief doorde pupil worden gebruikt. Dit door de waarde van hetrestastigmatisme te minimaliseren en de as vertikaal uitte richten. Voor de drager gebeurt dit scherpstellen opeen natuurlijkere manier. Het gezichtsveld op de tusse-nafstanden wordt 30% breder ervaren ten opzichte vaneen standaard multifocaal glas.

3) Vergroting van de bewegingsvrijheid van deogen bij het kijken op korte afstanden:

Bij het kijken op korte afstanden verkennen de ogen hetgezichtsveld van nature in verticale richting. In een mul-tifocaal glas, wordt de bewegingsvrijheid van de ogengedefinieerd door de afmetingen van het glas waar dezone voor nabijzicht gestabiliseerd is. Als deze zonebeperkt of scherp begrensd is, dwingt het de brildragertot veelvuldige hoofdbewegingen met de bijbehorendegevolgen voor de lichaamshouding. In het Varilux Physioontwerp, is de gestabiliseerde sterktezone verruimd. Dedrager beschikt over een 30% groter scherp gezichts-veld, dat beter is afgestemd op zijn natuurlijke lichaams-houding.

Ges

chie

deni

s


35

Mul

tifo

cale

Gla

zen

6

Fig. 39 : Controle van de coma bij kijken in de verte (Varilux® Physio™)

Fig. 40 : Controle van de assen van de restcilinders bij het kijken op tussenafstanden (Varilux® Physio™)

Fig. 41 : Verruiming van de gestabiliseerde zone voor het kijken op korte afstanden (Varilux® Physio™)

Ges

chie

deni

s


36

Mul

tifo

cale

Gla

zen

6

Een nieuwe technologie: “Twin Rx Technology™”

Beheersing van het golffront™:

Alle multifocale glazen vervormen lichtstralen door deenorme variatie in sterktes. Zij vervormen hierdoor ook delichtgolffronten die het glas passeren. Dit heeft tot gevolgdat er optische aberraties optreden, die op hun beurt degezichtsscherpte van de drager beïnvloeden. Om eenhoog resolutie retinabeeld te krijgen, is het noodzakelijkom de vervorming van golffronten die in de pupil terechtkomen zo veel mogelijk te beperken, en dat voor alle kijk-richtingen. De beheersing van een scheef invallende en uit-tredende lichtbundel kan niet via de traditionele rekenme-thoden worden bereikt. Dit omdat deze methoden uitgaanvan een enkele lichtstraal die door het centrum van depupil het oog binnentreedt. Het is alleen met de WaveFront Control techniek mogelijk de kwaliteit van de licht-bundel in zijn geheel te optimaliseren. Dankzij deze tech-niek wordt een lokale berekening van het glasoppervlakgemaakt. Het door breking verkregen golffront heeft zijnoorsprong in het glas en is zo regelmatig en sferisch alsmogelijk. Varilux Physio is het eerste multifocale glas waar-bij een dergelijke calculatiemethode is gebruikt.

Point by Point Twinning™:

Het ontwerp van het multifocale oppervlak vloeit voort uiteen ingewikkelde berekening, die alle optische functies inbeschouwing neemt. Hierbij wordt gebruik gemaakt vande golffrontbeheersing techniek, die elk punt van het glas,en dat voor alle kijkrichtingen berekent. Dit ingewikkeldeoptische ontwerp omvat een zeer nauwkeurige berekeningvan de achterzijde van het glas. En deze berekening wordtin alle kijkrichtingen afgestemd op het progressieve voor-vlak van het glas. Een computerprogramma berekent eenpuntsgewijze koppeling van de voor- en achterzijde vanhet glas. Uiteindelijk verkrijgt men zo een resultante die inhet oppervlak van de achterzijde van het glas kan wordenaangebracht. Hiermee worden de gewenste optische func-ties bereikt. Een puntsgewijze polijsttechniek, het zoge-naamde “Advanced Digital Surfacing” maakt het mogelijkom deze ingewikkelde achterzijde te produceren. De innovatie is gelegen in het feit dat het glas wordt geop-timaliseerd voor elke correctie. De standaard methodesoptimaliseerden alleen een bepaalde basissterkte.Tegenwoordig is het via digitaal polijsten mogelijk om deachterzijde van het glas punt voor punt te frezen en polijs-ten. Zo wordt heel nauwkeurig de gewenste optische func-tie gerealiseerd en is het glas perfect geoptimaliseerdongeacht het brilvoorschrift.

Fig. A : Technologie van golffrontbeheersing (WaveFront Control™)

Fig. B : Digitaal polijsten

Het zijn twee technologische innovaties die de ontwikkeling van Varilux Physio mogelijk hebben gemaakt: het "WavefrontManagement System™" als calculatiemethode en het proces van "Point by Point Twinning™". Samen vormen deze twee innovaties de "Twin Rx Technologie™".

Ges

chie

deni

s


Dankzij de technologische vooruitgang, zowel op hetgebied van de calculatiemethoden als in productietech-nieken, is het mogelijk geworden om multifocale opper-vlakken op maat te maken. We kunnen ieder glas perstuk ontwerpen en ze helemaal op maat producerenvoor elke drager. Dit markeert het begin van een nieuwtijdperk. We kunnen nu op de persoonlijke kijkbehoeftenvan de drager afgestemde “gepersonaliseerde” multifo-cale glazen ontwerpen en produceren.

Een eerste poging tot afstemming van de multifocale gla-zen op de individuele behoefte is gedaan doorRodenstock met Impression ILT (Individual LensTechnology) en door Carl Zeiss met Gradal Individual.Beide concepten worden afgestemd op basis van criteriadie verband houden met het voorschrift en de centreringvan de glazen. Deze glazen worden berekend aan dehand van het brilvoorschrift, maar ook van de gegevensvan de centrering: monoculaire pupilafstand, vertex-afstand, inclinatiehoek van het montuur en doorbuigingvan het montuur. De basisgedachte was om elke pres-byoop hetzelfde zicht terug te geven als de emmetropepresbyoop met eenzelfde additie.

Met Varilux Ipseo heeft Essilor een iets andere benade-ring gekozen. Hierbij wordt een glas ontworpen op basisvan het persoonlijke kijkgedrag van de drager. Het crite-rium dat gekozen is om de glazen te personaliseren, is decoördinatie van de hoofd- en oogbewegingen. Hierbijwordt de natuurlijke wijze gemeten waarop de brildragerzijn omgeving met zijn hoofd en ogen verkent. Hierbijkunnen twee tegenovergestelde houdingen wordenonderscheiden:- mensen die hierbij meer hun ogen gebruiken, de zgn.“Eye Movers”,- mensen die hierbij meer hun hoofd gebruiken, de zgn.“Head Movers”.Deze kijkstrategieën worden al in onze jeugd gevormd enblijken zeer individueel. Ze zijn stabiel en reproduceer-baar en onafhankelijk van de ametropie, de mate vanpresbyopie en van de leeftijd van de betreffende per-soon. Alle soorten houdingen bestaan en zijn in min ofmeer gelijk verdeeld tussen de “Eye Movers” die hunhoofd nauwelijks bewegen en de “Head Movers” die hunogen nauwelijks bewegen. Dit is van fundamenteelbelang voor de ontwikkeling van multifocale glazen.Want nu weten we hoe het oog het glas verkent en hoehet de verschillende delen van het glas gebruikt.- De “Eye Mover” gebruikt zijn glas nogal statisch: deogen maken de meeste bewegingen, het centrale zicht

wordt het meest gebruikt, en daardoor zijn zij gevoeligvoor gebieden in het glas die minder beeldscherpte bie-den. In het glas zijn vooral brede zones voor het kijken inde verte gewenst.- De “Head Mover” maakt op een dynamische wijzegebruik van zijn glas; het hoofd maakt de meeste bewe-gingen. Door de vele hoofdbewegingen en het daaruitvoortvloeiende schommeleffect, wordt een glas met eenzachte perifere opbouw sterk gewaardeerd.Afhankelijk van het individuele kijkgedrag van de drager,kan het bijbehorende multifocale oppervlak berekendworden dat het meeste comfort oplevert.

In de praktijk is het noodzakelijk om het individuele kijk-gedrag van elke drager te kunnen meten. Een instru-ment, het zgn. “Vision Print System” is daarvoor ontwik-keld (figuur 42). De proefpersoon neemt op een afstandvan ca. 40cm plaats voor het instrument en draagt eenspeciale bril die voorzien is van 2 ultrasound zendertjesdie met het instrument communiceren. Zo kunnen dehoofdbewegingen gemeten worden. De proefpersoonkijkt naar de in willekeurige volgorde oplichtende licht-diodes. De lichtdiodes op de uitklapbare armpjes zijngeplaatst op 40°. Na iedere zijwaartse blik naar rechtsof naar links richt men de blik weer naar een centraalgepositioneerde lichtdiode op het instrument. Dezemeting wordt ongeveer twintig keer gedaan. Dit leverttwee parameters op:

Een nieuwe dimensie: het “gepersonaliseerde” multifocale glas

37

Mul

tifo

cale

Gla

zen

6

Fig. 42 : Het Vision Print System™

Ges

chie

deni

sGeschiedenisvan het multifocale glas


- de hoofd/oog coëfficiënt [HE], een getal tussen de 0 en 1die de verhouding aangeeft van de hoofd-ten opzichte vanoogbewegingen. Als deze coëfficiënt kleiner is dan 0.5 is ersprake van een “Eye Mover” Is deze coëfficiënt tussen de0.5 en 1, dan is er sprake van een “Head Mover”.- een stabiliteitscoëfficiënt [ST], deze geeft de stabiliteitvan de metingen aan.

Deze twee parameters worden vervolgens gebruikt omhet multifocale oppervlak te berekenen volgens de vol-gende twee methoden:- de hoofd/oog coëfficiënt geeft de gewenste verdelingaan tussen het zuiver bruikbare centrale zicht en het pe-rifeer zicht, en tevens hoe dit in het glasontwerp zal wor-den aangebracht. Zo zal voor een "Eye Mover" het centrale gebied met zui-vere gezichtsscherpte voor de verte worden verbreed.Terwijl in het glasontwerp voor een "Head Mover" juist deperifere kijkzones zachter worden aangebracht. - de stabiliteitscoëfficiënt geeft de stabiliteit van het kijk-gedrag gedurende de metingen weer. Deze parameterwordt gebruikt om de overgangsgebieden tussen de cen-trale en het perifere kijkzones zo goed mogelijk op elkaaraf te stemmen in het glasontwerp. Deze overgang is ietsharder bij een stabiel gemeten kijkgedrag en zachternaarmate er meer variatie in het kijkgedrag wordt geme-ten.

Zo worden nieuwe gegevens toegevoegd aan de gebrui-kelijke brilvoorschriftgegevens, namelijk een weergavevan de dynamiek tijdens het gebruik van het glas.Hierdoor is afstemming op het individuele kijkgedrag vande drager mogelijk. Omdat het glas op maat voor de dra-ger wordt gemaakt, biedt het een verbeterde zichtpres-tatie. Bovendien zijn de meest recente technologischeinnovaties in dit glas verwerkt: de verschillende progres-sieve zonelengtes, Twin Rx Technology, etc.Het criterium van de hoofd-oog coördinatie dat bijVarilux Ipseo wordt gehanteerd, is een eerste criteriumvoor personalisatie. Andere benaderingen zullen volgen.Vandaag zijn wij dus nog maar aan het begin van het tijd-perk van de gepersonaliseerde multifocale glazen.

Fig. 43 : Het principe van personalisatie met Varilux® Ipseo™

38

Mul

tifo

cale

Gla

zen

6

“Head mover” “Eye mover”

Ges

chie

deni

s


Mul

tifo

cale

Gla

zen

Ten

slot

te

Ten slotte

39

Sinds de introductie van het eerste multifocale glas, zo’nvijftig jaar geleden, heeft de technologische ontwikke-ling, van het ontwerpen tot en met de productie, nooitstilgestaan. Vanaf een min of meer ambachtelijke werk-wijze in de begintijd is enorme vooruitgang geboekt, ditdankzij de meest moderne computergestuurde frees-,slijpen polijsttechnieken.

Daarnaast is het zichtcomfort van de presbyoop zeersterk verbeterd. Terwijl multifocale glazen vroeger eenflinke aanpassingsperiode vereisten, verloopt de gewen-ning aan de huidige generatie multifocale glazen min ofmeer spontaan.

De prestatie en superioriteit van multifocale glazen tenopzichte van bifocale en monofocale glazen hoeft tegen-woordig niet meer te worden bewezen. De ontwikkelingvan deze glazen zal zich doorzetten en versnellen. Meerdan vijfhonderd miljoen mensen hebben al kunnen profi-teren van het zichtcomfort van deze glazen. De komendetien jaar zal het miljard tevreden dragers zeker ruimoverschreden worden.

De correctie van presbyopie door middel van multi-focale glazen zal gewoon doorgaan, overal ter wereld. Erkomen steeds meer presbyopen bij en zij zullen massaalkiezen voor multifocale glazen, die een beter zicht en eenbetere kwaliteit van het leven bieden.

AuthorDominique MeslinEssilor Academy Europe


www.essiloracademy.eu

Cop

yrig

ht ©

20

06

ESS

ILO

R A

CAD

EMY

EUR

OP

E, 1

3 r

ue M

orea

u, 7

501

2 P

aris

, Fra

nce

- All

righ

ts r

eser

ved

– D

o no

t co

py o

r di

stri

bute

- D

utch

- 07

/14

Multifocale Glazen - Essilor Academy

Documents

Transcript of Multifocale Glazen - Essilor Academy